2022-2023學年河南省上蔡第一中學高二上期期末達標卷物理試題（解析版）

河南省上蔡第一中學2022-2023學年高二上期期末達標卷物理一、選擇題（共計12小題，每題3分，多選題漏選得1分，錯選不得分，共計36分）1.如圖所示，光滑絕緣半球形的碗固定在水平地面上，可視為質點的帶電小球1、2的電荷量分別為、，質量分別為、。如果使小球1固定在碗底A點；小球2可以自由運動，平衡時小球2位于碗內(nèi)的B位置處；如果使小球2固定在碗底A點，小球1可以自由運動，平衡時小球1位于碗內(nèi)的C位置處。已知弦長是弦長的兩倍，則一定有（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】【詳解】小球在碗壁某處受到三個力作用，重力、庫侖力、彈力，三個力的方向恰好和兩小球與圓心組成的三角形三邊對應，即三個力平移后和此三角形相似，題中的兩種情況同理，則解得故D正確，ABC錯誤。故選D?！军c睛】本題為常規(guī)模型題，重在考查對基本模型的理解能力，基本公式的計算能力，關注物理觀念的相互作用觀。2.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有一個正三角形，頂點處分別固定一個電荷量相等的正點電荷，D點為正三角形外接圓的圓心，點分別為的中點，F(xiàn)點為E點關于c點的對稱點，則下列說法正確的是（）A.兩點的電場強度均為零B.兩點的電場強度相同C.三點的電場強度均相同D.不計空氣阻力，c處點電荷釋放后將一直做加速運動【答案】D【解析】【詳解】A．由電場疊加原理可知，處三個正點電荷在D點產(chǎn)生的電場的場強大小相等，方向互成120°角，D點合場強為零，處兩個正點電荷在F點的合場強向右，c處點電荷在F點產(chǎn)生的電場強度向右，故F點的合場強向右不為零，故A錯誤；B．處兩個正點電荷在E點產(chǎn)生的電場的場強大小相等，方向相反，合場強為零，在F點產(chǎn)生的合場強不為零，因c處點電荷在兩點產(chǎn)生的電場的場強大小相等，方向相反，故兩點的電場強度不相同，故B錯誤；C．分別為ab、ac、bc的中點，故E的場強僅由電荷c決定，同理G的場強僅由電荷b決定，H的場強僅由電荷a決定，故三點的電場強度大小相等，方向不同，故C錯誤；D．c處點電荷釋放后將在處點電荷產(chǎn)生的向右的合電場中一直向右做加速運動，故D正確。故選D。3.如圖所示，一帶正電的點電荷固定于O點，兩虛線圓均以O為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點，不計重力，下列說法正確的是（）A.M帶負電荷，N帶負電荷B.M在b點的動能小于它在a點的動能C.N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能D.N在從c點運動到d點的過程中克服靜電力做功【答案】BC【解析】【詳解】A．曲線運動受到的合外力指向曲線凹側，由圖可知，帶電粒子M受到的電場力指向O點正電荷，異性相吸，所以M為負電荷，帶電粒子N受到的電場力方向遠離O點正電荷，同性相斥，N為正電荷，故A錯誤；B．兩虛線圓均為點電荷周圍的等勢線，正電荷周圍電場線沿半徑向外，沿電場線電勢降低，可得a點電勢高于b點，大于0，帶電粒子M為負電荷，q小于0，由可得帶電粒子M由a運動到b的過程中電場力做負功，動能減小，即M在b點的動能小于它在a點的動能，故B正確；C．兩虛線圓均為點電荷周圍的等勢線，d點和e點處于同一條等勢線上，電勢相等，所以同一電荷N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能，故C正確；D．兩虛線圓均為點電荷周圍的等勢線，正電荷周圍電場線沿半徑向外，沿電場線電勢降低，可得c點電勢高于d點，大于0，N為正電荷，q大于0，由可得N從c運動到d的過程中電場力做正功，故D錯誤。故選BC。4.帶有等量異號電荷、相距10cm的平行板A和B之間存在勻強電場，電場強度，方向豎直向下，如圖所示。電場中C點距B板3cm，D點距A板2cm。有一個質量為的帶電微粒沿圖中所示的虛線從C點運動至D點。若重力加速度g取，則下列說法正確的是（）A.該微粒在D點時的電勢能最大B.該微?？赡茏鰟蜃兯僦本€運動C.在此過程中電場力對微粒做的功為D.該微粒帶正電，所帶電荷量為【答案】C【解析】【詳解】AB．由于微粒只受電場力和重力作用，這兩個力均在豎直方向上，微粒做直線運動，故電場力的大小等于重力大小，微粒所受的合外力為零，做勻速直線運動，電場力方向豎直向上，大小為，微粒從C點運動到D點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，該微粒在D點時的電勢能最小，故AB錯誤；C．微粒從C點運動到D點的過程中，電場力對微粒做的功為故C正確；D．該微粒受到的電場力豎直向上，可知該微粒帶負電，電荷量為故D錯誤故選C。5.一根細橡膠管中灌滿鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口，管中鹽水柱長為40cm時，測得電阻為R，若溶液的電阻隨長度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導體相同?，F(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長至50cm（鹽水體積不變，仍充滿橡膠管）。則鹽水柱電阻為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】鹽水柱長為40cm時，設橫截面積為S，根據(jù)電阻定律有將鹽水柱均勻拉長至50cm后，鹽水柱的橫截面積變?yōu)?，電阻變?yōu)楣蔬xD。6.溫度傳感器廣泛應用于家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的.圖甲所示為某裝置中的傳感器工作原理圖，已知電源的電動勢，內(nèi)電阻不計，G為靈敏電流表，其內(nèi)阻保持不變；R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化關系如圖乙所示.閉合開關S，當R的溫度等于時，電流表示數(shù)；當電流表的示數(shù)時，熱敏電阻的溫度是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由題圖乙可知，當R的溫度等于時，熱敏電阻的阻值，由可得當電流時，由可得結合題圖乙知此時熱敏電阻的溫度為，故D正確，ABC錯誤。故選D。7.將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系中，如圖所示，則下列說法正確的是（）A.圖線b表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I的變化關系B.M點對應的功率為最大輸出功率C.在圖線上A、B、C三點的縱坐標一定滿足關系D.兩個交點M與N的橫坐標之比一定為1：2，縱坐標之比一定為1：2【答案】AB【解析】【分析】根據(jù)電源消耗的總功率的計算式可得電源的總功率與電流的關系，根據(jù)電源內(nèi)部的發(fā)熱功率可得電源內(nèi)部的發(fā)熱功率與電流的關系，從而可以判斷abc三條線代表的關系式并進行分析，【詳解】A．電源的總功率則a圖線表示電源的總功率隨電流I變化的關系，電源的輸出功率則c圖線表示輸出功率隨電流I變化的關系，電源內(nèi)部的發(fā)熱功率則b圖線表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流I變化的關系，故A正確；B．c圖線表示輸出功率隨電流I變化的關系，M點對應的功率為最大輸出功率，故B正確；C．根據(jù)能量轉化橫坐標相同縱坐標一定滿足，則在圖線上A、B、C三點的縱坐標一定滿足關系故C錯誤；D．b、c圖線的交點M，輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr相等，即滿足a、b線的交點N輸出功率為0，所以可見M與N的橫坐標之比一定為1:2，據(jù)，縱坐標之比為一定為1:4，故D錯誤。故選AB?！军c睛】當電源的內(nèi)阻和外電阻的大小相等時，此時電源的輸出的功率最大。8.如圖1所示，用充電寶為一手機電池充電，其等效電路如圖2所示。在充電開始后的一段時間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認為是恒定不變的，設手機電池的內(nèi)阻為r，則時間t內(nèi)（）A.充電寶輸出的電功率為 B.充電寶產(chǎn)生的熱功率為C.手機電池產(chǎn)生的焦耳熱為 D.手機電池儲存的化學能為【答案】D【解析】【詳解】A．充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，所以充電寶輸出的電功率為

故A錯誤；B．充電寶內(nèi)的電流也是I，但其內(nèi)阻未知，所以無法判斷充電寶產(chǎn)生的熱功率，故B錯誤；C．U是充電寶的輸出電壓，不是手機電池的內(nèi)電壓，所以不能用，計算手機電池產(chǎn)生的焦耳熱，應為故C錯誤；D．充電寶輸出的電能一部分轉化為手機電池儲存的化學能，一部分轉化為手機電池產(chǎn)生的焦耳熱，故根據(jù)能量守恒定律可知手機電池儲存的化學能為故D正確。故選D。9.如圖面積為S的矩形線圈，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線圈平面成θ角，當線圈以為軸順時針轉過時，穿過面的磁通量的變化量的絕對值為（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】線圈在實線位置時的磁通量為線圈在虛線位置時的磁通量為方向與初始狀態(tài)的磁通量相反，則穿過面的磁通量的變化量的絕對值為故選B。10.如圖所示，矩形線框平面與勻強磁場方向垂直，穿過的磁通量為Φ．若線框面積變?yōu)樵瓉淼?，則磁通量變?yōu)锳.ΦB.ΦC2ΦD.4Φ【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)磁通量的概念可知，；若線框面積變?yōu)樵瓉淼?，則磁通量變?yōu)?，故選B.11.“水刀”應用高壓水流切割技術，相比于激光切割有切割材料范圍廣，效率高，安全環(huán)保等優(yōu)勢。某型號“水刀”工作過程中，將水從面積的細噴嘴高速噴出，直接打在被切割材料表面，從而產(chǎn)生極大壓強，實現(xiàn)切割。已知該“水刀”噴出的水流速度為100m/s，水的密度為。假設高速水流垂直打在材料表面上后，立刻沿材料表面散開沒有反彈，試估算水對材料垂直于表面方向的壓強為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】選取時間內(nèi)打在材料表面質量為水為研究對象，以從細噴嘴高速噴出時的速度方向為正方向，由動量定理得其中解得根據(jù)牛頓第三定律，材料表面受到的壓力水對材料垂直于表面方向的壓強代入數(shù)據(jù)解得故C正確。故選C。12.運動員在水上做飛行運動表演。他操控噴射式懸浮飛行器將水帶豎直送上來的水反轉180°后向下噴出，令自己懸停在空中，如圖所示。已知運動員與裝備的總質量為90kg，兩個噴嘴的直徑均為10cm，重力加速度g取10m/s2，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，則噴嘴處噴水的速度大約為（）A.2.7m/s B.5.4m/s C.7.6m/s D.10.8m/s【答案】B【解析】【詳解】設飛行器對水的作用力為，根據(jù)牛頓第三定律可知，水對飛行器的作用力的大小也等于，對飛行器，根據(jù)平衡條件有設水噴出時的速度為，在時間內(nèi)噴出的水的質量為又有對噴出的水應用動量定理有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得故ACD錯誤B正確。故選B二、實驗題（共計2大題，共計19分）13.某同學制作了如圖甲所示的簡易歐姆表，電流表的滿偏電流為，內(nèi)阻為，電源的電動勢為，內(nèi)阻為，滑動變阻器R。阻值范圍為。他先將兩表筆短接，調節(jié)。使電流表滿偏，之后在兩表筆間接入電阻箱，改變電阻箱的阻值，在電流表的表盤上標記對應電阻值，標記后待用。（1）該同學先用此歐姆表測量一二極管的正向電阻，應將二極管的正極與圖甲中_____（選填“”或“”）側的表筆相連。（2）正確連接電路后，歐姆表指針位置如圖乙所示。（3）由于指針偏角較大，測量誤差比較大，該同學將一阻值為的定值電阻并聯(lián)在電流表兩端。（4）并聯(lián)電阻后，測量該二極管正向電阻的簡要步驟，下列說法正確的是（）A.直接將左右兩表筆分別與二極管的負極和正極接觸，讀出歐姆表示數(shù)B.將兩表筆短接，調節(jié)滑動變阻器的阻值使電流表滿偏，然后將兩表筆分別與二極管的兩極正確接觸，讀出歐姆表示數(shù)C.讀出歐姆表示數(shù)即為所測電阻阻值D.讀出歐姆表示數(shù)，計算所測電阻阻值（5）正確測量后，歐姆表的指針位置如圖丙所示，則二極管的正向電阻為_____（選填“”“”或“”）?！敬鸢浮竣?B②.BD##DB③.40Ω【解析】【詳解】（1）[1]二極管的正極應該接電源的正極，故二極管的正極應與歐姆表的B表筆相連。（4）[2]AB．并聯(lián)電阻后，倍率變化，應重新進行歐姆調零，故A錯誤，B正確；CD．讀出示數(shù)后，應進行計算并聯(lián)電阻后的所測電阻阻值，故C錯誤，D正確。故選BD。（5）[3]電流表G與阻值為0.5Ω的電阻并聯(lián)后，將兩表筆短接，調節(jié)滑動變阻器R。的阻值，使電流表G滿偏時，干路中的電流為50mA，歐姆表的內(nèi)阻表盤中央刻度值即為歐姆表的內(nèi)阻，此表盤中央讀數(shù)為300Ω，即表示電阻為30Ω，故圖丙中電表的讀數(shù)為400時，電阻為40Ω。14.某同學測定電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗過程如下：（1）先使用多用電表直流電壓“”擋粗測電池組的電動勢，指針的位置如圖甲所示，測量結果為____。（2）為了更準確地測定該電池組的電動勢，該同學按圖乙所示的電路進行實驗，請將圖丙中的實物電路補充完整___。（3）實驗時，該同學調節(jié)電阻箱的阻值，測得多組電壓值，并根據(jù)測得的和的數(shù)據(jù)作出如圖丁所示圖像。該同學所作的圖像最有可能是下列哪種？_____。AB.C.D.（4）根據(jù)（3）問所作的圖像（單位均為國際單位），可得該電池組的電動勢____，內(nèi)阻_____。（結果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.2.8②.③.C④.2.86##2.78##2.79##2.80##2.81##2.82##2.83##2.84##2.85##2.87##2.88##2.89##2.90##2.91##2.92##2.93##2.94⑤.1.86##1.78##1.79##1.80##1.81##1.82##1.83##1.84##1.85##1.87##1.88##1.89##1.90##1.991##1.92##1.93##1.94【解析】【詳解】（1）[1]由于多用電表選擇直流電壓“10V”擋，所以讀數(shù)為2.8V。（2）[2]電路圖中電壓表并聯(lián)在電阻箱兩端，實物圖連接如圖所示（3）[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得整理得結合題圖丁可知該同學所作的圖像最有可能是圖像。故選C（4）[4][5]根據(jù)題圖丁，縱坐標的截距為可得斜率為解得三、填空題（共計3大題，共計45分）15.帶電荷量為的粒子只在靜電力作用下先后經(jīng)過電場中的A、B兩點，克服靜電力做功，已知B點電勢為50V，則（1）A、B兩點間的電勢差是多少？（2）A點的電勢是多少？（3）電勢能變化了多少？動能變化了多少？（4）把電荷量為的電荷放在A點的電勢能是多少？【答案】（1）；（2）；（3）；；（4）?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）A、B兩點間的電勢差為（2）因為可得A點的電勢（3）粒子克服靜電力做功，根據(jù)靜電力做功與電勢能的變化關系知，電勢能變化量為粒子只受靜電力，即合力做功為，根據(jù)動能定理知，粒子動能變化量為（4）把電荷量為的電荷放在A點時，A點的電勢仍為電勢能為16.如圖所示,一個質量為m=2.0×10-11kg,電荷量q=1.0×10-5c的帶電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉